[发明专利]沉积物中多种痕量雄激素的定量分析及生态风险评价方法

说明书

本发明提出沉积物中多种痕量雄激素的定量分析及生态风险评价方法，包括：沉积物中雄激素的提取浓缩，沉积物中雄激素的净化，雄激素的定量分析，沉积物中雄激素的生态风险评价。本发明能够检测的雄激素污染物多达12种，方法回收率高，基质干扰小，检测结果准确可靠，同时定量分析沉积物雄激素含量的基础上利用生态风险评价模型计算雄激素的生态风险，为沉积物雄激素污染控制与治理提供科学依据。

技术领域

本发明涉及痕量有机物的检测分析及生态风险评价领域，特别涉及沉积物中多种痕量雄激素的定量分析及生态风险评价方法。

背景技术

随着经济的高速发展和城市化进程的加快，大量的化学品包括内分泌干扰物等污染物释放并进入环境，已有研究报道内分泌干扰物会干扰生殖和发育，诱导水生生物雌雄同体，增加人类患乳腺癌和睾丸癌的可能性。类固醇激素是一类由胆固醇合成代谢具有生物活性的化合物，作为一类典型的环境内分泌干扰物，具有很强的内分泌干扰作用，即使在极低浓度(-0.1ng/L)下也会对生物体的生殖、神经和免疫系统产生严重危害，导致生物体的内分泌系统失衡。类固醇激素按照生理功能可分为雌激素、雄激素、孕激素、糖皮质激素和盐皮质激素，按照来源可以分为天然类固醇激素和人工合成类固醇激素。天然类固醇激素主要来自于人和动物的排泄物如尿液和粪便，人工合成类固醇激素广泛用于日常生活和畜牧业如避孕、人类和兽医治疗、生长促进剂等。张芊芊等人利用建模的方法估算7种类固醇激素的排放量并预测它们在环境中的归趋状况，结果表明进入环境的类固醇激素排放量达到2486吨/年，其中大约有83％进入水体环境，17％进入土壤环境，经过降解、扩散、蓄积等过程最终20％的类固醇激素在水中，73％在沉积物，7％在土壤中(Environ.Sci.Technol.48(2014)7982-7992)，沉积物成为类固醇激素污染物的汇。

雄激素作为一类典型的类固醇激素，人工合成的雄激素如康力龙，甲睾酮，群勃龙和诺龙等不仅用于临床治疗，还作为促生长剂非法用于畜禽养殖过程尤其是肉牛的养殖，作为促进剂用于提高运动员成绩等。为保证动物源性食品安全，中华人民共和国农业部第193号公告《食品动物禁用的兽药及其它化合物清单》中禁止将甲睾酮和丙酸睾酮作为促进动物生长为目的在食品动物饲养过程中使用。中华人民共和国农业部第235号公告《动物性食品中兽药最高残留限量》中允许丙酸睾酮作治疗用，但不得在动物性食品中检出，将甲睾酮和群勃龙列为禁止使用的药物，在动物性食品中不得检出。目前农业部只对甲睾酮、丙酸睾酮、群勃龙3种雄激素进行了限制，还有大量其他人工合成的雄激素不受管控限制。雄激素作为一类亲脂性有机物，通过污水处理厂、畜禽养殖场、药厂污水排放口等进入环境，经扩散、降解等过程最终主要分汇集于沉积物。因此，迫切需要开发一种灵敏、可靠、准确的方法用于沉积物多种雄激素的分析，并评价其潜在的生态风险。

通过检索发现专利CN110132707B公开了一种超声辅助萃取沉积物中多种甾体激素的预处理方法，未对沉积物提取物进行净化处理直接检测，由于沉积物基质复杂将造成该方法的基质干扰大，影响分析结果的准确性；同时该方法仅对雄烯二酮、睾酮和甲睾酮3种雄激素进行分析，分析的雄激素种类有限、通量低，也未对沉积物中雄激素进行生态风险评价。专利CN108663471B公开了一种测定河口沉积物中多种内分泌干扰物含量的方法，采用氧化铝和硅藻土对河口沉积物样品进行预处理，联用索氏提取和固相萃取法提纯得到富集样品，利用LC-MS/MS对沉积物中双氯芬酸、双酚A、17β-雌二醇、雌酮、17α-乙炔雌二醇、4-辛基苯酚、4-壬基酚、扑米酮、睾酮、黄体酮进行检测分析。该方法需要消耗大量的溶剂和时间，并且仅对睾酮1种雄激素进行分析，分析的雄激素种类非常少，沉积物中雄激素的生态风险不得而知。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明的目的是针对沉积物样品基质复杂，多种痕量雄激素共存检测技术难度大，雄激素的生态风险未知等问题，提供沉积物中多种痕量雄激素的定量分析及生态风险评价方法，采用超声提取联合固相萃取净化的前处理方法，接着利用液相色谱质谱联用仪(LC-MS/MS)对多种雄激素进行定量分析，最后利用生态风险评价模型计算雄激素的生态风险，为沉积物雄激素污染控制与治理提供科学依据。